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© IMAGO/Panthermedia

Eine Studie zeigt, dass sich zwei Stunden vor großen Erdbeben bereits die Erde bewegt. Doch ganz so einfach ist eine Frühwarnung vor Erdbeben leider nicht.

Frankfurt/Potsdam – Erdbeben gehören zu den schlimmsten Naturkatastrophen, die die Menschheit kennt. Ein Erdbeben kommt quasi aus dem Nichts, erschüttert die Erde und kann heftige Verwüstungen anrichten. Beim letzten großen Erdbeben, das im Februar 2023 Teile der Türkei und Syriens erschütterte, starben knapp 60.000 Menschen, mehr als 125.000 wurden verletzt. Zahlreiche Gebäude wurden schwer beschädigt oder sind eingestürzt. Fachleute sind sich sicher, dass in naher Zukunft mit einem schweren Erdbeben in der Region Istanbul zu rechnen ist. Auch in Thailand und Myanmar bebte im März 2025 die Erde heftig.

Obwohl zahlreiche Forschungseinrichtungen Erdbeben untersuchen, ist eine Vorhersage, wann der Boden erschüttert wird, bisher nicht möglich. „Erdbebenvorhersage ist immer noch der heilige Gral der Seismologie“, erklärt Marco Bohnhoff vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam 2023 im Gespräch mit fr.de von IPPEN.MEDIA. „Viele Kollegen und dazu gehöre auch ich, sind davon überzeugt, dass es prinzipiell möglich ist, Erdbeben vorherzusagen. Dass wir nur noch nicht genug Informationen haben und die Prozesse im Untergrund noch nicht genau genug messen können“, fährt der Erdbebenexperte fort.

Neue Studie sieht Vorstufe großer Erdbeben

Einen Hinweis darauf, dass es Dinge gibt, die auf ein bevorstehendes großes Erdbeben hinweisen könnten, gibt eine Studie, die im Juli 2023 im Fachjournal Science veröffentlicht wurde. Quentin Bletery und Jean-Mathieu Nocquet von der Université Côte d’Azur haben für ihre Arbeit 90 starke Erdbeben mit einer Magnitude von 7,0 und größer analysiert. Konkret werteten sie GPS-Daten von 3.026 GPS-Messstationen für 48 Stunden vor dem jeweiligen Erdbeben aus – und wurden fündig: In den letzten zwei Stunden vor dem Beben sahen sie eine exponentielle Beschleunigung der horizontalen Bewegung der Sensoren.

Um zu bestätigen, dass das entdeckte Phänomen tatsächlich mit den kurz darauf stattgefundenen Erdbeben in Zusammenhang steht, werteten die beiden Forscher auch Daten aus, die in keiner zeitlichen Nähe zu einem Erdbeben gesammelt wurden. Nur in 0,03 Prozent der Fälle konnten die Forscher dabei ebenfalls einen Anstieg entdecken. „Es ist sehr unwahrscheinlich, dass es zufällig passiert ist“, betont Co-Autor Bletery gegenüber dem Scientific American.

Erdplatten bewegen sich ohne Erdbeben – dann „kommt der große Schlag hinterher“

Bleterey und Nocquet haben ein aseismisches Gleiten der Erdplatten vor dem eigentlichen Erdbeben nachgewiesen, über das bereits seit längerem in der Forschung diskutiert wird. „Das ist das sogenannte Pre-Slip-Modell, dass sich vor einem Erdbeben die beiden Erdplatten schon langsam entkoppeln und anfangen, sich aseismisch, also ohne Erdbeben zu bewegen und dass dann der große Schlag hinterherkommt“, erläutert der GFZ-Forscher Bohnhoff, der sich die Studie angeschaut hat.

Er ist überzeugt: „Wenn man das systematisch beobachten könnte und das ist hier offensichtlich gelungen, dann würde das ein Meilenstein sein.“ Schließlich habe man das Signal zwei Stunden vor dem Erdbeben entdeckt – „das ist für Erdbebenvorhersage und für Frühwarnung eine Ewigkeit“, betont der Erdbebenexperte. Hätte man so viel Zeit, könnte man systematisch Menschen warnen und die Infrastruktur vorsorglich lahmlegen.

Erdbeben-Vorwarnung: Schnellzüge könnten rechtzeitig stoppen

Letzteres hat beim großen Erdbeben 2011 in Japan funktioniert. Damals habe man bei den ersten kleinen seismischen Wellen sofort die Fern- und Schnellzüge stoppen lassen, weiß der Experte. Alles darüber hinaus – beispielsweise Menschen warnen, dass sie ihre Häuser verlassen sollen – sei hochkomplex. „Bevor eine Behörde vor Ort eine Warnung ausspricht, muss man sich sicher sein. Denn wenn nichts passiert und sie drei, viermal falsch warnen, dann erlahmt das Interesse. Und dann? Dann gehen die Leute beim fünften Mal nicht mehr aus ihren Häusern“, fürchtet Bohnhoff.

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Auf die Studie von 2023 bezogen, mahnt der Erdbebenexperte: „Das Problem ist natürlich, es muss dann auch funktionieren.“ In der Studie habe es im Durchschnitt für die analysierten Erdbeben funktioniert. Allerdings betonen auch die Autoren der Studie, dass die Messtechnik noch nicht so weit ist, dass man ein konkretes Erdbeben punktgenau vorhersagen kann. „Das ist das Ziel. Und da sind wir noch ein Stück weit entfernt“, sagt Bohnhoff.

Vorwarnzeit bei Erdbeben „im besten Fall Minuten oder Stunden“

Die Vorstufe großer Erdbeben, die Bletery und Nocquet in ihrer Studie beschreiben, könnte man möglicherweise als Warnsystem für künftige Erdbeben nutzen. Doch der Erdbebenexperte Bohnhoff warnt: „Es muss nicht so sein, dass das dann für jedes Erdbeben funktioniert. Die Physik ist zwar überall auf der Erde die gleiche, aber es kann Unterschiede geben an den verschiedenen Erdbebenzonen oder Plattengrenzen.“ Es könne auch sein, dass das „Losgleiten“, das in der Studie beschrieben wird, vor einem Erdbeben nicht auftritt oder an einer anderen Stelle intensiver ist. „Das hängt von der Beschaffenheit im Untergrund ab und die ist nicht immer gleich.“

Derzeit arbeitet die Forschung intensiv daran, Erdbeben zu untersuchen, um sie vorhersagen zu können. Dazu werden beispielsweise in Bohrlöchern Seismometer installiert, um möglichst genau messen zu können, was sich in der Erde tut. „Wir sind im Vergleich zum Labor in der Natur noch nicht dicht genug dran und können nicht genau genug messen“, erläutert Bohnhoff. „Aber da geht die Reise weiter. Wir hoffen, dass wir in den nächsten Jahren einen Schritt weiterkommen, um ein prognosebasiertes Frühwarnsystem zu entwickeln“, berichtet der Erdbebenexperte. Damit habe man dann nicht nur wenige Sekunden Vorwarnzeit, „sondern im besten Fall sogar Minuten oder Stunden“. (tab)